GB T 20236-2006 非金属材料的聚光加速户外暴露试验方法.pdf
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1、ICS 19.040 A 21 远昌中华人民共和国国家标准GB/T 20236-2006 非金属材料的聚光加速户外暴露试验方法Accelerated outdoor weathering test methods for nonmetallic materials using concentrated natural sunlight 2006-04-30发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2006-12-01实施发布GB/T 20236-2006 目次前言.1 1 范围2 规范性引用文件3 术语和定义.2 4 意义和应用5 设备26 试剂和材料7 安全预防措施-
2、8 试样9 试样安装10 程序.611 报告.1012 试验的评价GB/T 20236-2006 目。吕本标准等同采用ASTMG 90-98(非金属材料的聚光加速户外暴露标准试验方法。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电工电子产品环境技术标准化委员会(SAC/TC的归口。本标准起草单位:广州电器科学研究院。本标准主要起草人:祁黎、张志勇。I GB/T 20236一2006非金属材料的聚光加速户外暴露试验方法1 范围1. 1 本标准采用以太阳为光源的菲涅耳(Fresnel)反射系统来进行非金属材料的加速户外暴露试验。1. 2 本标准规定了利用由菲涅耳反射系统构成的加速户外暴露试验设备进行
3、非金属材料加速户外暴露试验的方法。本标准给出了所使用的设备(见图1和图2)以及设备的使用导则,以将加速户外暴露试验中的可变因素降至最少。1. 3 本标准没有给出针对具体材料的最适宜的试验条件,而仅限于测量方法和过程控制。针对具体材料的试样的准备、试验条件和结果评价可参照已有的标准和规范。1. 4 本标准规定的设备和方法可用于确定暴露于日光、热和潮湿下的材料的相对耐久性,前提是假设试验期间发生的对材料加速老化速率起决定性作用的物理和/或化学变化机理没有太大的不同。1. 5 本标准规定了统一的试样安装方法和试验过程中的维护程序,也给出了设备和反射系统的维护程序,以保证设备的洁净和具有耐久性。1.
4、6 本标准适用于那些满足8.2中尺寸要求的试样。1. 7 对于目前使用的设备来讲,本标准不适用于厚度超过13mm的试样,因为试样散热会有问题。1. 8 本标准采用国际单位制。1. 9 本标准中没有给出采用本标准时应注意的安全事项。在使用本标准前采取适当的安全和保护健康的措施是使用者的责任。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。2.1 ASTM标准ASTM D 85
5、9 水中二氧化硅的测试方法1)ASTM D 1014 钢基涂料的户外暴露试验操作规程2)ASTM D 1435 塑料的户外老化试验规程3)ASTM D 1898 塑料制样规程3)ASTM D 4141 涂层的加速户外暴露试验规程2)ASTM D 4517 使用无火焰原子吸收光谱法测定高纯度水中低浓度二氧化硅总量的试验方法4)ASTM E 772 有关太阳能量的术语5)ASTM E 824 户外辐射汁的校准转换方法6)ASTM E 891 空气质量为1.5时地表法向直射太阳光的光谱辐射换算表6)ASTM E 903 使用积分球测定材料的太阳光吸收率、反射率和传播率的试验方法5)1) ASTM标准
6、年集,11.01卷。2) AS丁M标准年集,06.01卷。3) ASTM标准年集,08.01卷。的ASTM标准年集,11.02卷。5) ASTM标准年集,12.02卷。6) ASTM标准年集,14.02卷。GB/T 20236-2006 ASTM G 7 非金属材料的大气环境暴露试验规程6)ASTM G 24 通过玻璃过滤的日光下暴露的试验规程6)ASTM G 113 有关非金属材料的自然及人工气候老化试验的专门术语6)2.2 其他标准SAE J576 使用在光学部件如汽车照明装置的透镜和反射镜中的塑料材料SAE 1961 利用太阳光菲涅尔反射装置的汽车外部材料加速暴露3 术语和定义术语和定义
7、可参照ASTMG 113。4 意义和应用不同的。例如,同、1试验时间或周期,但老差异,户外暴露试验的可、性,不建议使用单4.1 本标准的试验结果可都不能视为对自然或现时明验刚出不-aE暴于易由j现2或AH然4. 3 本标准中缚出机分批进如手,叩叫试在化的程度有可结果会相应变j一的加速因子,必须进行足够此外,加速因子判材料在经过指定者已明确了试验中4.5 强烈建议每次试可要求,控制试样的老化机如5 设备5 、5.1 试验设备。表l中循环1、循环2和循环3所使用的试验设备基本上是相同的,唯一不同的是试验循环1和循环3使用的设备多了一套供水系统。试验循环的选择应考虑到材料的最终用途并经相关方认同。5
8、.2 菲涅耳聚光加速户外暴露设备是一个跟踪太阳的设备,其反射镜系统的镜子排列成与一个抛物线型沟槽相切的模式,使设备在运转时太阳光能以近似垂直的角度入射并统一反射到安装在目标区域的试样上,如图l所示。2 A一一风道;5. 2. 1 本设试样的正面。度过高的目的温度高10。5. 3 平面镜可以使用其h帆A一一风道;B一一风机;C 转轴组牛;D一一导流片;E一-A形架组件;F 镜面;D G一-齿轮箱,升降驱动;H一一-控制箱;I一一齿轮箱,方位角驱动;J一一气流闸;K一-喷嘴:GB/T 20236-2006 离合器圆盘,升降驱动;试样表面所能达到L一一离合器圆盘,升降驱动;M一一光电池/遮光器盖;N
9、一一-试样保护门;0一一开门结构;P一一气流变流装置。图2双轴太阳跟踪聚光加速暴露设备的结构简图3 GB/T 20236-2006 5.4 感光电池。在设备上靠近空气通道顶部面向太阳的一侧安装两个感光电池,如硅太阳能电池。电池上方安装一个T形遮光器,当设备正确聚光时,阳光等量照射每个电池的-半。当一个电池比另一个电池接收更多的太阳光时,平衡被打破,产生一个信号并通过放大器传递给一个可逆马达,这个马达通过适当的调整保证设备正常聚光。5.5 眼踪系统。本设备配备了一个跟踪系统来保证目标区域在全天时间内处于聚焦位置。有以下几种方式可选。5.5.1 用于动进行高度调节的单轴眼踪,如图3所示。设备的轴朝
10、向南北方向,轴朝北的一端可进行高度调节来适应太阳高度的季节性变化。5.5.2 双轴跟踪,如图4所示。设备配备了两套感光电池,一套用于控制设备的方位旋转,另一套用于控制倾斜仰角。目标区域的轴线保持与地面平行。设备绕水平及垂直轴转动来保证目标区域在聚焦位置。阳光风道(侧视天空辐射, , , , ,! it 平面镜支撑圄3太阳跟踪聚光加速暴露设备的光学系统0.9 O.B O. 7 在耀祺I眩R 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 。300 400 500 600 700 常规的+最低可接受的固4镜面材料的光谱反射4 GB/T 20236-2006 5.6 喷嘴。表1中试验循环1和循环3使
11、用的设备配备了一套喷嘴组件,以在暴露时向试样表面喷水。建议使用能形成扇形水雾的喷嘴,以向试样表面喷洒均匀的细水雾。表1反射系统设备的常规喷水循环白天循环喷水时间干燥时间循环/h喷水时间1 8 min 52 min 1 8 min 2 不喷水3 不喷水3 min a ASTM D 4141的程序C中规定了本循环。6 试剂和材料6. 1 水质夜晚干燥时间循环/h52 min 每晚共3次不喷水12 min 4 6. 1. 1 喷洒到试样表面的水的纯度是非常重要的。如果没有适当的方法来除去水中的阳离子、阴离子、有机物、特别是二氧化硅,暴露的样板表面会产生斑点和沾污,而这些在自然户外暴露中是不会发生的。
12、6. 1. 2 喷洒到试样表面的水不应在试样上留下任何沉积物或污斑。强烈建议每千克水中固体颗粒的含量不超过1X10-6kg,二氧化硅的含量不超过0.2X 10-6峙。二氧化硅含量的测定应参照ASTMD859或ASTMD 4517。可以买已商品化的设备,这样的设备能检测出每千克水中含量小于200 X 10-9 kg的二氧化硅。联合使用去离子和反渗透法处理能够得到要求纯度的水。如果使用的喷洒用水的总溶解固体含量超过百万分之一,必须记录水中的总溶解固体含量和二氧化硅含量。6.1.3 如果在暴露后的试样表面发现有沉积物或斑点,必须检查水的纯度以确定其是否达到上述要求。在某些情况下,暴露的试样会被细菌产
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